JP4086446B2 - Design support apparatus, design support method, and computer-readable recording medium - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最適な設計をするための設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法をコンピュータに実行させるプログラムが記録されたコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年におけるコンピュータ性能の向上と共に、機械設計のための一手法として計算機シミュレーションが広く行われるようになっており、その重要性は年々増大している。
【0003】
そして、設計段階すなわち実際に物を作る前からさまざまな条件で設計物の
機能を検討することは、製品の開発段階における試作数を減少させること等により開発コストや開発期間を削減でき、企業活動に有益であるばかりでなく、資源の節約など地球環境に対する配慮も可能となる。
【0004】
一方、現在市販されている計算機シミュレーションプログラムは多々あるが、汎用的である反面、特定の現象を解析するための専用とする場合には、ユーザ(設計者)にとって使用方法が難しかったり、必要な機能が含まれていなかったり、あるいは解析能力が十分なものでないことがある。従って、明確な使用目的がある場合においては、専用の解析システムでなければ、多くの設計者が容易に使用できる実用性を有した計算機シミュレーションを実現できないのが現状である。
【0005】
そして、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中を搬送される紙などシート状の対象物の挙動を計算機シミュレーションする場合においても、市販の計算機シミュレーションプログラムは実用的ではない。また、市販の計算機シミュレーションプログラムでは、シミュレーションの前処理と後処理を専用のプリ・ポストツールにより実行することとされるが、汎用性が追求されているため、シート物搬送挙動シミュレーションの前処理及び後処理(プリ・ポスト)としては利便性が低い。さらには、CAD(Computer-Aided Design)システムとリンクさせてCAE(Computer-Aided Engineering)システムとした場合でも、シート物搬送路の設計支援を行うには十分な機能が得られない。
【0006】
一方、現在のコンピュータシステムの操作性は、Xウィンドウやマイクロソフト社のウィンドウズなどのマルチウィンドウシステムとグラフィカルユーザインタフェースにより飛躍的に向上している。すなわち例えば、処理画面をウィンドウとして複数持つことができると共に、ウィンドウ上に配置されたボタンをクリックすることや任意の位置をダブルクリックすることなどによりイベントが発生し、これを受けてある所定の処理を実行することができる。
【0007】
そして、これらの機能を利用して、搬送される紙などのシート物の挙動を計算機シミュレーションした結果をマルチウィンドウシステム上にて処理する設計支援装置や設計支援方法が既に開発されており、例えば特開平11−120220号公報には該設計支援装置の基礎となるデータ処理装置が開示され、該装置はシート物と搬送ガイドの接触力が考慮されている。また、特開平11−116133号公報にはシート物の先端と接触する搬送ガイドとの間の当接角度が考慮された装置が、特開平11−195052号公報にはシート物を搬送する搬送力が考慮された装置がそれぞれ開示されている。また、特開平11−282825号公報にはシート物先端の移動速度を考慮した装置が開示されている。
【0008】
しかしながら、実際の搬送経路は、製品の組み立てや、紙づまりを生じた際の紙の除去や該搬送経路の合流や分流などに鑑みて、継ぎ目に所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される。そのため、搬送される紙のカール(曲がり癖)により該継ぎ目において生じる紙づまりは、上記のような設計支援装置または設計支援方法によっては予測することができないという問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述の問題を解消するためになされたもので、実際に搬送される対象物の状態を考慮した設計支援装置と設計支援方法、及び該設計支援方法を実現するためのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援装置であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する端部距離算出手段と、端部距離算出手段により算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価を得ることができる。
【0011】
また、端部距離算出手段は、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で得ることができる。ここで、判定手段はさらに、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【0012】
そして、判定手段により上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータに応じた画像表示を選択的に得ることができる。
【0013】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには音を発生させる音響出力手段をさらに備えたものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【0014】
また、判定手段により上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示手段をさらに備えたものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。
【0015】
ここで、画像表示手段は、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができる。
【0016】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、搬送経路の設計を支援する設計支援方法であって、シミュレーションにおける任意の時刻において、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出する距離算出ステップと、距離算出ステップにおいて算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、判定の結果を表示する判定ステップとを備えたことを特徴とする設計支援方法を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性を、設計上的確に評価することができる。
【0017】
また、距離算出ステップでは、新たな時刻がユーザにより指定されたときに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出するようにすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階で把握することができる。そして、判定ステップではさらに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示してもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができる。
【0018】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中における少なくとも一つの時刻で前記距離が前記閾値以下になると判定されたときには、前記距離が前記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻における前記シミュレーションの結果をモニタ上に画像表示する画像表示ステップをさらに備えることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけを選択的に画像表示することができる。
【0019】
一方、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、音を発生させる音響出力ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができる。
【0020】
また、判定ステップにおいて、上記期間の中におけるいずれかの時刻で上記距離が閾値以下になると判定されたときには、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止する画像表示ステップをさらに備えることとしてもよい。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができる。ここで、画像表示ステップでは、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきであることを、ユーザに容易に認識させることができる。
【0021】
また、本発明の目的は、所定の間隔を有するよう列設された複数の搬送ガイドにより形成される搬送経路に沿った対象物の運動をシミュレーションした結果に応じて、コンピュータにより搬送経路の設計を支援するためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体であって、上記プログラムは、上記コンピュータに、上記間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を、シミュレーションにおける任意の時刻において算出させ、算出された距離が予め設定された閾値以下であるか否かを判定させて、その判定の結果を表示させることを特徴とするコンピュータ読み取り可能な記録媒体を提供することにより達成される。このような手段によれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で対象物が詰まる可能性について、設計上における的確な評価を容易に実現することができる。
【0022】
また、上記プログラムは、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、上記コンピュータに、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における距離を算出させるものとすることができる。このような手段によれば、全搬送過程における搬送状態の設計段階での把握を容易に実現することができる。
【0023】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータに、上記期間における上記距離が閾値以下であるか否かを判定させ、その結果を表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることが容易に実現できる。
【0024】
また、上記プログラムは、さらに、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において上記距離が閾値以下になるとコンピュータにより判定されるときには、上記コンピュータに対し、上記距離が閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータだけに関して、選択的な画像表示を容易に実現することができる。
【0025】
また、上記プログラムは、さらに、上記コンピュータにより上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が閾値以下になると判定されるときには、上記コンピュータに、上記距離が閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示させ、動作を停止させるものとすることができる。このような手段によれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに認識させることが容易に実現できる。
【0026】
また、上記プログラムは、上記コンピュータに停止を遂行させるときには、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示させるものとすることができる。このような手段によれば、停止した際に画像表示された状態が搬送経路の設計において考慮されるべきことをユーザに認識させることが容易に実現できる。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下において、本発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示す。また、本実施の形態に係る設計支援装置は、シート物全般に関する搬送経路の設計に適用可能であるが、以下においては紙の搬送の場合を例として説明する。
【0028】
図1は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。ここで、該アプリケーションウィンドウ1は、本実施の形態に係る設計支援装置の起動によって該装置のディスプレイに表示される。
【0029】
図1に示されるように、このアプリケーションウィンドウ1は、シミュレーション用プリ処理部2と、描画処理操作・表示領域5と、座標表示部9と、描画領域10と、メニュー領域15と、端部近接値・判定表示領域16とを備える。そして、シミュレーション用プリ処理部2は紙データ入力表示部3と、初期カール入力表示部4などを含み、描画処理操作・表示領域5は描画操作部6と、時間データ表示部7と、N値設定部61などを含む。
【0030】
ここで、図1に示されるように紙データ入力表示部3では、搬送する紙の種類(紙種)と、該紙のサイズ、長さ及び幅と、該紙をシミュレーション上において分割する数とがシミュレーション実行前に画面上で入力でき、かつ該シミュレーション実行時にはそれらが表示されるようになっている。なお、上記分割を高精度に行うか否かを選択するボタンも含まれる。
【0031】
また、初期カール入力表示部4では、シミュレーション実行前にシミュレーションにおける紙をカールしたものとするか否か、及びカールさせる方向や、カールの種類と程度を選択又は設定することができる。また、描画処理操作・表示領域5には解析結果が表示され、例えば、現在描画している紙搬送過程における初期状態からの通算経過時間(ms)や、データの後述する時系列におけるインデックス(ステップ数)nや、総搬送量(mm)等が記されると共に、後述するN値を設定し又は変更するN値設定部61や描画操作部6を含む時間データ表示部7等が表示される。なお、図1においてはN値設定部61に1が設定された場合が示されている。
【0032】
また描画操作部6は、図1においては左から順に示されるように、後述する連続逆、Nステップ逆、停止、Nステップ順、連続順、初期状態の各描画モードをそれぞれ指定する6種類の画面上のボタンからなる。
【0033】
また、描画領域10には、シミュレーションにおける搬送経路12,13を構成する搬送ガイド12a,12b,13a,13bや、搬送駆動部11を構成するローラやコロ等が2次元的なレイアウト図として描画(画像表示)されると共に、搬送される紙についての運動シミュレーションの結果に基づいて、搬送される紙14の形状が同時に描画される。また、座標表示部9には、マウスポインタ8により指示された描画領域10内のx座標及びy座標が示される。
【0034】
さらに、端部近接値・判定表示領域16には、後述するように、着目する搬送ガイドの端部13c,13dと、紙14の先端部14aの各端部13c,13dに対する近接距離(mm)、及び予め設定された閾値と該近接距離の大小に基づく判定結果が表示される。なお、計算された近接距離が上記閾値以下であるとき「NG」と表示され、該近接距離が該閾値を超える場合には「OK」と表示される。
【0035】
また、メニュー領域15において、例えば「ファイル」と表示された部分をユーザ(搬送経路の設計者、以下単に「設計者」ともいう。)がクリックすると、後述するシミュレーション結果ファイル名を入力するためのウィンドウが別途表示され、ユーザが該ウィンドウにおいてシミュレーション結果ファイル名を入力し指定することにより、後述する図5に示された動作が実行される。
【0036】
図2は、図1に示された搬送ガイド12a,12b,13a,13bの継ぎ目領域17を拡大して示す図である。図2に示されるように、搬送される紙14の先端部14aは、搬送経路12を通り、搬送駆動部11で再搬送されて搬送経路13へと侵入する状態にある。このとき、搬送中の紙14は、初期状態に存在し、あるいは搬送過程において生ずるカール(曲がり癖)を考慮したシミュレーションの結果に応じて表示される。そして、図2に示される場合においては、紙14の先端部14aは、搬送ガイド13aの端部13cに非常に近接している。
【0037】
なお、実際においては、環境の変動により紙14の特性が変化してカールが発生する場合もあるし、ユーザによっては紙の裏面が印刷済みの紙、すなわちカールした紙を再利用する場合もあるが、このような条件下における紙の搬送挙動についても、このようなシミュレーション結果の描画により、製品の試作前に予想することができる。
【0038】
しかしながら、従来のシミュレーションにおいては、紙14の先端部14aが搬送ガイド13aの端部13cにどんなに近接しても、シミュレーションにおける計算は続行され、例えば明らかに該先端部14aが搬送経路13の外へ逸脱した場合には、該シミュレーションの最中に計算不能となって動作を終了してしまうこともあった。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、後述するように、紙14の先端部14aが搬送ガイド13aの端部13cに対し所定の閾値より近接する場合には、ユーザに認識されるような機能が含まれる。
【0039】
また、上記シミュレーションの条件としたカール形状は、ある試験サンプルについての状態に基づいて設定されるが、実際の紙1枚1枚の状態を忠実に反映させることは困難である。従って、本実施の形態に係る設計支援装置においては、実際に搬送される紙の状態を考慮してシミュレーションの結果に対する判断基準が設けられる。すなわち、例えば予め閾値を設定し、搬送ガイド13aの端部13cと紙14の先端部14aとの距離が該閾値以下となるか否かを判定して、該閾値以下となる場合には実際に紙詰まりが生じる確率が高くなるとして、設計者に修正を促すこととされる。そして以上のように、カール条件と判定基準を設定したシミュレーション及び設計支援により、従来の製品開発過程における製品テストに相当する効果が得られる。
【0040】
ここで、図1及び図2に示されたシミュレーション及び設計支援結果の一例を、具体的に説明する。紙14の先端部14aは、搬送ガイド13aの端部13cに近接するが、搬送経路13からは逸脱することなく搬送経路13へ侵入していく搬送過程が得られ、最近接時には図1の端部近接値・判定表示領域16に示されるように、近接距離は0.06ミリメートルと計算された。このとき、実際の試作テストでは紙詰まりが発生した。これは、シミュレーションにおける初期のカール条件設定と実際の紙のカール状態とが異なっていることや、該シミュレーションは2次元的なモデルに限定しているため等の原因が考えられる。
【0041】
そして、このような場合には、シミュレーションにより得られる結果に基づいて有効な設計支援を行うためには、最近接時の距離についての閾値を0.06ミリメートルより大きくする必要があることが分かる。そして、例えば閾値Sとして2ミリメートルなどと設定することが考えられる。
【0042】
図3は、本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。図3に示されるように、本実施の形態に係る設計支援装置20は、CAD装置53やサーバー52が接続されたネットワーク51に接続される。そして、設計支援装置20は、主制御部21と、プログラム処理部22と、描画処理部23と、イベント処理制御部24と、表示処理部25と、プログラムメモリ26と、最近接距離算出部27と、数値比較判定部28と、外部記憶インタフェース29と、表示部30と、操作入力部31と、音響出力部32と、ネットワークインタフェース33と、バス34と、データメモリ40とを備え、データメモリ40はシミュレーション条件記憶部41と、シミュレーション結果記憶部42と、算出・判定結果記憶部43と、判定用しきい値記憶部44と、表示属性データ記憶部45とを含む。
【0043】
ここで、主制御部21と、プログラム処理部22と、描画処理部23と、イベント処理制御部24と、表示処理部25と、プログラムメモリ26と、最近接距離算出部27と、数値比較判定部28と、外部記憶インタフェース29と、表示部30と、操作入力部31と、音響出力部32と、ネットワークインタフェース33と、データメモリ40とはバス34に接続される。また、外部記憶インタフェース29には外部記憶装置50が接続され、ネットワークインタフェース33にはネットワーク51が接続される。
【0044】
上記のような構成を有する設計支援装置20において、主制御部21は設計支援装置20全体の動作を制御する。また、プログラムメモリ26は、シミュレーションプログラムや所定の設計支援方法を実現するために主制御部21に実行させるプログラムを記憶する。ここで、上記シミュレーションプログラムは、複写機やプリンタ、原稿送り装置や印刷機などの中へ紙を案内して所定の処理工程を施すため、搬送ガイドにより形成された搬送経路中に紙を搬送して行く過程を力学的に数値解析するプログラムとされる。なお、プログラムメモリ26には、搬送経路を設計するCADプログラム等を記憶させても良い。
【0045】
また、プログラム処理部22は上記プログラムメモリ26に記憶されたプログラムを実行する。さらに、最近接距離算出部27は、後述するように搬送ガイドの端部と紙の先端部との距離D(t)をシミュレーション上の時間tの関数として算出する。そして、数値比較判定部28は上記の距離D(t)と、予め設定され判定用しきい値記憶部44に記憶された閾値との大小関係を判定する。なお、この判定結果は上記のように、図1に示される端部近接値・判定表示領域16に表示する他、必要に応じて参照できるようデータメモリ40に含まれる算出・判定結果記憶部43や外部記憶装置50に記憶されるようにしても良い。
【0046】
また表示部30は、ディスプレイなどから構成され、シミュレーションや設計支援の結果など含む図1に示されたアプリケーションウィンドウ1等を表示する。また操作入力部31は、シミュレーションの条件を入力し、あるいは得られた結果を表示する方法を指定する等のため操作されるキーボードやマウス等から構成される。また音響出力部32は、設計者に注意を促すための警告音などを発生させる。
【0047】
また、データメモリ40に含まれるシミュレーション条件記憶部41は、シミュレーションを行う際に設定される諸条件、すなわち例えば操作入力部31を介して入力された紙の特性値や搬送経路の設計データを記憶する。なお、この諸条件は、上記シミュレーションプログラムの実行時にシミュレーション条件記憶部41から読み出され、シミュレーションが実行される。
【0048】
また、シミュレーション結果記憶部42は上記シミュレーションの結果得られたデータを記憶する。また、表示属性データ記憶部45は、表示するデータの属性を決定するデータを記憶する。なお、データメモリ40に記憶されるデータは、外部記憶装置50から外部記憶インタフェース29を介して取り込まれ、又はネットワークインタフェース33を介してネットワーク51に接続されたCAD装置53やサーバー52から転送されたものなどとすることができる。なお、図3に示された他の構成要素については、後述する。
【0049】
また、上記シミュレーションでは紙の運動を記述する運動方程式が、空間と時間をそれぞれ有限量とする代数式に近似された上で解かれる。そして、空間に関しては代表的な手法として差分法や有限要素法があり、時間に関してはルンゲクッタ法や線形加速度法(ニューマークのベータ法を含む)、ウィルソンのシータ法やフーボルト法等の直接時間積分法があるが、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、これらの手法に依存することなく適用できる。すなわち、本実施の形態に係る設計支援方法及び設計支援装置は、任意の時刻におけるシート物の代表点の変位と、該シート物と搬送ガイドとが接触するときに作用し合う力が解として得られるシミュレーション手法であれば、その全てに適用できる。
【0050】
次に、図3に示された設計支援装置20の上記シミュレーションプログラムによる動作を、図4のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップS1におけるプログラムの実行開始後において、ステップS2ではまず、搬送ガイドの形状や座標値などからなる搬送ガイドデータ、紙のヤング率や紙の厚さ・幅などから決まる剛性や密度など各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション条件記憶部41から読み出し、ステップS3において紙と搬送ガイドのモデリングを行う。
【0051】
そしてステップS4では、紙の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算する。ここで、シミュレーションにおける(n+1)ステップ目の計算は、nステップ目における計算結果を元にして行われる。すなわち、例えば時刻Tまでの紙の搬送状態がシミュレーションにより算出されているとき、該シミュレーションにおける次のステップでは、ΔtをTに加算した時刻(T+Δt)でのシミュレーションが行われる。なお、Δtは常に一定の値とは限られず、収束解が得られるようにシミュレーションの途中で調整されることもある。
【0052】
そして、ステップS5では、このような計算が所定の反復回数だけ繰り返される。ステップS6では、以上のシミュレーションにおける計算結果に基づいて、搬送ガイドと紙とが接触するか否かを判定する。そして、ステップS7では、接触していると判定された場合には搬送ガイドから受ける力を考慮して、該紙についての連立運動方程式を作成する。
【0053】
ステップS8では、この連立方程式が解かれるが、上記Δtの値によっては正常な解が得られない場合もあるため、ステップS9では正常な解が得られて正常にシミュレーションを終了できたか否かが判断される。このとき、正常終了しなかったと判断された場合には、ステップS21へ進み、シミュレーション上の時間を(T−Δt)に戻すと共に、ステップS22においてΔtをより小さな値に設定し直してステップS4に戻る。
【0054】
一方、ステップS9で正常終了したと判断された場合には、ステップS10へ進み、得られる解が収束しているか否かの収束判定を実施する。なお、収束判定を行うのは、上記連立方程式を解く際には、紙が大きく変形しうることを考慮した非線形解析がなされ、ニュートン・ラプソン法などの反復解法が適用されるためである。
【0055】
そして、ステップS10において収束していないと判断された場合には、ステップS20へ進み、反復計算回数が所定の最大数(最大ループ数)に到達していない場合には、ステップS5へ進んで上記の反復計算が実行される。なお、ここで「反復計算回数」とは、シミュレーション上のある時刻Tにおいてその時刻Tを更新するまでに行った反復計算の回数であり、該時刻Tを更新したときにリセットして1から数え直されるものである。また、ステップS20において反復計算回数が最大ループ数に到達したと判断された場合には、該最大ループ数を超えれば収束する可能性が低いためステップS21へ進む。
【0056】
一方、ステップS10において収束していると判断された場合には、ステップS11へ進み、時刻Tにおける紙と搬送ガイドとの間の接触力、及び該紙の位置についての解を同時に得ることとなる。そしてさらに、本実施の形態に係る設計支援装置による設計支援処理が施される。具体的には例えば、得られた結果を必要に応じて別途データファイルとしてシミュレーション結果記憶部42や外部記憶装置50に保存したり、紙の変形状態を示す幾何形状を描画処理部23で描画(画像)処理して表示部30に表示したり、シミュレーションによる計算結果の一部に関して紙が搬送ガイドと接触していれば、その接触力の大きさなどを表示処理部25によって表示部30に表示させる。
【0057】
そして、ステップS12において、上記時刻Tがシミュレーションを実行する最終時刻に到達しているか否かを判断し、到達したと判断された場合には動作を終了し、到達していないと判断された場合にはステップS22へ進む。
【0058】
なお、上記においては、全てのシミュレーションが終了した後に、設計支援プログラムを実行することによってシミュレーションにより得られた計算結果をシミュレーション結果記憶部42から読み出し、上記ステップS11における設計支援処理を実行することとしても良い。
【0059】
以下において上記設計支援処理動作の例を、図5のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップS1における該処理の開始により、ステップS2では操作入力部31へユーザによりシミュレーション結果ファイル名が入力される。そしてステップS3では、入力された該ファイル名により指定されるファイルに含まれたシミュレーション条件を、表示処理部25が表示部30に表示する。
【0060】
次に、ステップS4では描画処理部23は搬送ガイドの描画処理を行い、ステップS5では同じく描画処理部23が紙の初期状態を描画するための処理を行う。そして、ステップS6ではイベント待ち状態となり、例えば描画処理のイベントが発生すれば、ステップS7へ進んで後述する描画処理を行うと共に、ステップS8において必要に応じた数値などの表示処理を行ってステップS6へ戻る。
【0061】
一方、ステップS6においてその他のイベントが発生すれば、ステップS10へ進み、例えば描画の拡大や縮小、移動などの処理を行って設計支援処理動作を終了し、またはステップS6へ戻る。なお、ステップS6において、設計支援処理動作を終了することを指示するイベントが発生した場合には、該設計支援プログラムの実行による動作を終了する。
【0062】
次に、上記の描画処理動作を図6に示されるフローチャートを参照しつつ説明する。ステップS1で描画処理が開始されると、ステップS2において、選択された時刻におけるシミュレーション結果データをシミュレーション結果記憶部42から読み出す。なお、搬送ガイドの描画のために、シミュレーション条件記憶部41から搬送ガイドの設計データを読み出す。
【0063】
ここで、シミュレーション結果データは全体としてかなりの量であるため、必要に応じたデータが選択的にシミュレーション結果記憶部42から読み出され、動作及び回路構成の効率化が図られる。
【0064】
そして、ステップS3では、設計図上の座標系における紙の変形座標と搬送ガイドの座標を表示部30上の座標系における座標へ変換する。次に、ステップS4では、予め設定された線種や線幅や色等の描画対象に応じた描画属性が表示属性データ記憶部45から読み出され、ステップS5においてステップS3及びステップS4で得られたデータに基づいた描画(画像表示)が実行される。そして、このような動作により該描画処理動作を終了する。
【0065】
次に、図5に示されたイベント処理制御処理動作について、図7のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、このイベント処理制御処理動作は、図3に示されたイベント処理制御部24により制御される。ステップS1においてイベント処理制御が開始されると、ステップS2において、描画操作部6にイベント処理を行う旨の指示がなされたか否かが判断される。
【0066】
そして、描画に関するイベントが発生した場合には、そのイベントの種類に応じた描画モードの設定を行うと共に、該描画モードにおける描画処理を実行する。ここで、上記描画モードには、ステップS3aの初期状態モードと、ステップS3bの連続逆モード、ステップS3cのNステップ逆モードと、ステップS3dの連続順モードと、ステップS3eのNステップ順モードと、ステップS3gの停止モードと、ステップS3fに示されたその他のモードとがある。なお、上記において「順」とは、シミュレーション上の時系列における順方向を意味し、「逆」とは同逆方向をそれぞれ意味する。
【0067】
そして、図7に示されるように、初期状態モードではステップS4aにおいて時系列データのインデックスnが0とされる。また同様に、連続逆モードとNステップ逆モードではステップS4bにおいて該インデックスnが(n−N)とされ、連続順モードとNステップ順モードではステップS4cにおいて該インデックスnが(n+N)とされる。ここでステップS5において、インデックスnは、負の値である時には0に、最大値を超える時には該最大値にそれぞれ補正されイベント処理制御を終了する。なお、上記インデックスnはシミュレーション上の時刻を指定する際に参照され、図6に示されたステップS2においてシミュレーション結果記憶部42から読み出されるシミュレーション結果データは、該インデックスnに応じて選択される。
【0068】
また、ステップS2において、描画を拡大又は縮小する等といった他の描画モードを指定するイベントが描画操作部6へ入力された場合には、ステップS3fにおいてインデックスnが維持され、イベント処理制御を終了する。また、ステップS2において、停止モードを指定するイベントが描画操作部6へ入力された場合には、ステップS3gにおいてインデックスnが維持され、ステップS2へ戻る。
【0069】
一方、ステップS2において描画操作部6へ何らイベントが入力されない場合には、ステップS10へ進んで現描画モードが連続描画モードであるか否か判断する。そして、現描画モードが連続描画モードである場合には、該モードに応じてステップS3b又はステップS3dへ進む。また、現描画モードが連続描画モードでない場合にはステップS2へ戻る。以上より、例えばユーザが図1に示された操作部6の連続順モードを指定するボタンを押すと、図5から図7に示された順序で紙搬送過程が連続アニメーションとして描画領域10に表示される。
【0070】
このような点から、本実施の形態に係る設計支援装置によれば、紙の搬送過程を視覚的に評価することができるため、最適な搬送経路の設計を容易に実現することができる。
【0071】
次に、本実施の形態に係る設計支援装置において実現される設計支援方法について、図8に示されたフローチャートを参照しつつさらに説明する。なお、以下の設計支援方法は、設計支援プログラムまたはシミュレーションプログラムのいずれかにおいて記述された所定のプログラムを、コンピュータにより実行することにより実現される。また、以下の処理においては、予め計算の際に着目する搬送ガイドの端部13cと、搬送過程におけるシミュレーション上の時刻Tとが指定される。
【0072】
まず、ステップS1において本設計支援動作が開始されると、ステップS2において最近接距離算出部27により紙14の先端部14aと予め指定された搬送ガイドの端部13cとの距離D(T)が計算される。より具体的には、ステップS2はステップS2aとステップS2bとからなり、ステップS2aにおいてはまず搬送ガイドの端部13cの描画領域10における座標値(x座標及びy座標)をそれぞれ変数gx,gyへ格納し、時刻Tにおける紙の先端部14aの描画領域10における座標値(x座標及びy座標)をそれぞれ変数px,pyへ格納する。そして、ステップS2bにおいて((gx−px)2+(gy+py)2)1/2を計算することにより、上記の距離D(T)が計算される。
【0073】
次に、ステップS3では、計算された距離D(T)を上記のように図1に示された端部近接値・判定表示領域16の近接距離(mm)として表示し、かつ算出・判定結果記憶部43に保存される。そして、ステップS4において、数値比較判定部28により予め設定された閾値Sと上記距離D(T)の大きさが比較され、距離D(T)が閾値S以下であれば「NG」と判定され、距離D(T)が閾値Sより大きい場合には「OK」と判定される。さらに、ステップS5においては、ステップS3と同様に該判定結果が表示され、かつ保存される。
【0074】
なお、上記の図8に示された処理は、シミュレーションプログラム内において実行する場合、例えば図4に示されたステップS11の設計支援処理において搬送ガイドの端部を順次参照する際になされるようにすることができる。一方、該処理を設計支援プログラム内において実行する場合には、該設計支援における描画の際において時刻T及び搬送ガイドの端部を参照する際になされるようにすることができる。
【0075】
また、上記の説明においては、搬送ガイド12a,12b,13a,13bの幾何形状をいずれも線で示しているが、図9に示されるように、搬送ガイド13aは実際においては端部に搬送ガイド湾曲部13eを有する厚みのある構造物とされる。なお、図9においては、搬送ガイド裏面13fが破線で示される。
【0076】
しかし、上記シミュレーションを効率的に行うためには、紙14と接触する可能性がある搬送ガイド13aの表面だけについてのデータだけがあれば十分であり、例えば搬送ガイド13aの端部13cは、図9に示されるように、搬送ガイド湾曲部13eを除く搬送経路13内側の表面についての端部と定義される。なお、このように端部13cが定義されることにより、紙詰まりを生じない安全確率を最も高くすることができる。
【0077】
また、搬送される対象物である紙14についても実際においては厚さがあるが、上記の説明においては、該紙の表面上にある点と裏面上にある点を結ぶ線分の中点の集合からなる面を示す幾何形状が、該シミュレーション上における紙14として表示され、該幾何形状の先端が紙14の先端部14aとされる。なおこの場合に、紙14の先端部14aは、紙14の厚さを考慮して決定してもよいが、上記閾値Sやシミュレーションの初期条件としての初期カール量を調整することにより、該厚さを考慮した場合と同様な効果を得ることもできる。
【0078】
以下においては、搬送ガイドの継ぎ目領域17で実際に紙詰まりが発生する危険度を、より効果的に搬送経路の設計者へ伝える設計支援方法及び該方法を実現するための構成について、図10及び図11から図13までのフローチャートを参照して説明する。
【0079】
図11に示される動作は、ステップS1からステップS6まで及びステップS8とステップS20については、それぞれ図5に示されたステップS1からステップS6まで及びステップS7とステップS10と同様なものであるが、ステップS7及びステップS10が新たに加えられ、ステップS9の動作が変更された点において相違する。なお、図11に示される動作は、シミュレーション上における全ての時刻について搬送ガイドの全端部に関し、図8に示された距離D(T)が計算され、かつ閾値Sとの大小が判定されて、これらの結果が保存済みであることが前提とされる。
【0080】
まずステップS7の評価処理について、図12のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、図12の説明においては、描画領域10に現在表示している描画を上記インデックスがnのデータに基づくものであるとし、その前に描画領域10に表示していた描画は該インデックスが(n−N)のデータに基づくものであったとする。
【0081】
ステップS1で評価処理を開始すると、ステップS2において、時系列を示すインデックスが(n−N+1)からnまでのデータに関して得られた距離D(T)と判定結果とを算出・判定結果記憶部43から読み出す。そして、ステップS3において該判定結果がNGとされたデータの有無が主制御部21により判断され、NGと判定されているデータがある場合には、ステップS4へ進む。
【0082】
ここで、ステップS4では、描画モードを停止モードに変更し評価処理動作を終了する。一方、ステップS3において、NGと判定されているデータがないと判断された場合には、直ちに評価処理動作を終了する。
【0083】
従って、図12に示された評価処理動作により、時系列上において描画領域10に描画するデータ間に存在するデータ、すなわち該インデックスが(n−N+1)から(n−1)までのデータについても、搬送経路の設計上考慮すべきものについてはもれなく設計者に認識されることとなる。
【0084】
次に、図11に示されたステップS9における表示処理においては、搬送ガイドの端部毎について得られた時刻Tにおける距離D(T)及び判定結果が、図1に示されるように、端部インデックスと共に端部近接値・判定表示領域16に表示される。
【0085】
次に、ステップS10における警告処理について、図13のフローチャートを参照しつつ説明する。ステップS1において本警告処理を開始すると、ステップS2において、図11に示されたステップS7の評価処理でNGと判定されているデータが存在すると判断された場合には、ステップS3へ進んで主制御部21は音響出力部32にブザーを発生させる。なお、該評価処理でNGと判定されているデータが存在しないと判断された場合には、ステップS2から直ちに警告処理動作を終了する。このように、図13に示された警告処理動作を実行することにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータが存在した場合には、警告音によってその旨を設計者に認識させることができる。
【0086】
またさらに、上記の他には、図10に示されるように、図3に示された表示属性データ記憶部45を、判定OK時描画属性データ記憶部45aと判定NG時描画属性データ記憶部45bとを含むものとすることができる。そして、これらの記憶部に異なる描画属性データを予め設定しておき、判定結果がNGであったデータによる描画は判定NG時描画属性データ記憶部45bに格納された描画属性データに基づき描画し、判定結果がOKであったデータによる描画は判定OK時描画属性データ記憶部45aに格納された描画属性データに基づいてそれぞれ描画する。このような方法によれば、判定結果がNGであったデータにより表示される描画は、判定結果がOKであったデータにより表示される描画に対して線の種類や太さ、色等の描画属性を変化させることができるため、容易に設計者の注意を喚起することができ、設計者による該判定結果がNGであったデータのいわゆる見逃しも回避することができる。
【0087】
また、上記の実施の形態においては、搬送経路の継ぎ目領域17で実際に紙詰まりを生じる可能性がある箇所の搬送過程のみを表示部30に表示することにより、設計者へ設計上必要なデータを迅速に提供するようにすることもできる。すなわち、ユーザは図1に示された描画操作部6を操作することにより、図14に示された後述するデータ表示領域70がアプリケーションウィンドウ1内に表示されるようにすることができ、あるいは、図1に示されたメニュー領域15において所定のメニューを選択することにより、該データ表示領域70を含むウィンドウが表示部30に表示されるようにすることもできる。
【0088】
そして、このデータ表示領域70には、図14に示されるように、設定されている閾値S(図14においては「2mm」)と、データ数表示部72と、データ選択ボタン73と、データ表示部74とが表示される。ここで、データ数表示部72には、データ総数を分母としデータ表示部74に表示されるデータの序数インデックスを分子とする分数(図14においては「5/15」)が表示される。また、データに付与された上記序数インデックスを増減させ、選択した序数インデックスに対応するデータを表示させるための2つのボタンが、データ選択ボタン73として表示される。
【0089】
また、データ表示部74には、上記閾値S以下の大きさに算出された距離D(T)(図14においては「0.12mm」)と、該距離の算出の際に対象とされた搬送ガイドの端部のインデックス(図14においては「13c」)と、該距離が算出されたときのシミュレーション上の時刻(図14においては「155ms」)とが表示される。
【0090】
以下において、上記データ表示領域70を表示する動作を図15のフローチャートを参照しつつ説明する。上記のように、ユーザが図1に示された描画操作部6等を操作することにより、ステップS1において該表示動作が開始される。そしてステップS2において、搬送ガイドの端部から紙の先端部までの算出距離が閾値S以下となりNGと判定されたデータのみが算出・判定結果記憶部43から選択的に読み出され、所定の変数配列a(0),a(1),a(2)…,a(m)に代入する。なお、このとき上記データ総数m及び各データに対する上記序数インデックスが決定する。
【0091】
次に、ステップS3において、図14に示されたデータ表示領域70の画面を表示部30上に作成する。なお、本ステップS3と上記ステップS2の順番は入れ替えることもできる。
【0092】
そして、ステップS4では変数配列a(0),a(1),a(2)…,a(m)に格納されたデータのうちのいずれか一つを、初期データとしてデータ表示領域70に表示する。次にステップS5では、ステップS4において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図6のフローチャートで示される手順に従って描画領域10に描画する。さらに、ステップS6に進むと、図14に示されたデータ選択ボタン73あるいは表示部30内に表示される動作終了ボタンが押されるまで待ち状態となる。
【0093】
そしてこのとき、該動作終了ボタンが押されると該表示動作を終了すると共に、データ選択ボタン73が押されることによりいずれかのデータが選択された場合には、ステップS7において、該選択された時刻におけるデータをデータ表示領域70に表示する。次に、ステップS8では、ステップS7において表示したデータが算出されたシミュレーション上の時刻における紙の搬送状態を、図6のフローチャートで示される手順に従って描画領域10に描画し、ステップS6へ戻る。
【0094】
なお、本実施の形態に係る上記シミュレーションプログラム、あるいは設計支援プログラムはCD−ROM等の記録媒体に記録され、該記録媒体がコンピュータにより読み取られて実行されることにより、上記動作が実現される。またさらには、上記においてフローチャートを参照しつつ説明したいずれの動作も、プログラムにより表現することができ、該プログラムが記録された記録媒体をコンピュータに読み取らせ実行させることにより実現される。
【0095】
以上より、本実施の形態に係る設計支援方法及び該方法を実現する設計支援装置によれば、搬送ガイド12a,12b,13a,13bの継ぎ目領域17で実際に生じ得る紙詰まりを、搬送過程のシミュレーション結果に基づいて的確に予測できるため、該搬送ガイドにより形成される搬送経路の設計を効果的に支援することができる。
【0096】
【発明の効果】
上述の如く、シミュレーションにおける任意の時刻において、搬送ガイドの間隔に差しかかった対象物の先端と上記先端が次に通過する搬送ガイドの端部との距離を算出し、該算出された距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定してその結果を表示すれば、搬送過程において搬送ガイドの継ぎ目で生じ得る対象物の詰まりに関して、設計上の的確な評価をユーザに示すことができるため、搬送経路の設計を有効に支援することができる。
【0097】
また、新たな時刻がユーザにより指定されたときには、ユーザにより前回の操作において指定された時刻から新たな時刻までの期間におけるシミュレーションの結果に基づいて、上記期間における上記距離を算出すれば、全搬送過程における搬送状態を設計段階でユーザに把握させることができるため、搬送経路の設計を確実に支援することができる。ここで、上記期間における上記距離が上記閾値以下であるか否かを判定して、その結果を表示するものとすれば、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在を、全搬送過程において漏れなくユーザに認識させることができるため、信頼性の高い設計支援を行うことができる。
【0098】
そして、上記期間の中における少なくとも一つの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下になる時刻の中で選択された時刻におけるシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示すれば、搬送ガイドの設計において特に着目する必要のあるデータを選択的に画像表示できるため、搬送ガイドの設計を効率的に支援することができる。
【0099】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において上記距離が上記閾値以下になると判定されたときに音を発生させることにより、搬送経路の設計上考慮すべきデータの存在をユーザにより容易に認識させることができるため、設計支援をより確実に行うことができる。
【0100】
また、上記期間の中におけるいずれかの時刻において、上記距離が上記閾値以下になると判定されたときには、上記距離が上記閾値以下となる時刻までのシミュレーションの結果をモニタ上に画像表示して動作を停止すれば、搬送経路の設計において考慮すべき搬送箇所を、該搬送箇所に至る搬送経過と共にユーザに容易に認識させることができるため、より有効な設計支援を行うことができる。
【0101】
ここで、上記停止を遂行するときに、予め設定された属性に応じてモニタ上に画像表示することとすれば、搬送経路の設計において考慮されるべき状態をユーザに容易に認識させる画像表示を得ることができるため、より確実に設計支援を行うことができる。
【0102】
また、上記のような設計支援を記述するプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を用いて、上記コンピュータにより上記プログラムを実行することによって、上記効果を容易に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る設計支援装置におけるアプリケーションウィンドウを示す図である。
【図2】図1に示された搬送ガイドの継ぎ目領域を拡大して示す図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る設計支援装置の構成を示す図である。
【図4】図3に示された設計支援装置によるシミュレーション動作を示すフローチャートである。
【図5】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第一のフローチャートである。
【図6】図5に示された描画処理動作を示すフローチャートである。
【図7】図5に示されたイベント処理制御処理動作を示すフローチャートである。
【図8】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作を示す第二のフローチャートである。
【図9】図2に示された搬送ガイドの厚みを考慮した設計支援処理動作を説明する図である。
【図10】図4に示された表示属性データ記憶部の構成を示す図である。
【図11】本発明の実施の形態に係る設計支援処理動作の他の例を示すフローチャートである。
【図12】図11に示された評価処理動作を示すフローチャートである。
【図13】図11に示された警告処理動作を示すフローチャートである。
【図14】本発明の実施の形態に係る設計支援処理における特定データ表示を示す図である。
【図15】図14に示された表示を得るための動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
1 アプリケーションウィンドウ
2 シミュレーション用プリ処理部
3 紙データ入力表示部
4 初期カール入力表示部
5 描画処理操作・表示領域
6 描画操作部
7 時間データ表示部
8 マウスポインタ
9 座標表示部
10 描画領域
11 搬送駆動部
12,13 搬送経路
12a,12b,13a,13b 搬送ガイド
13c,13d ガイド端部
13e 搬送ガイド湾曲部
13f 搬送ガイド裏面
14 紙
14a 先端部
15 メニュー領域
16 端部近接値・判定表示領域
17 継ぎ目領域
20 設計支援装置
21 主制御部
22 プログラム処理部
23 描画処理部
24 イベント処理制御部
25 表示処理部
26 プログラムメモリ
27 最近接距離算出部
28 数値比較判定部
29 外部記憶インタフェース
30 表示部
31 操作入力部
32 音響出力部
33 ネットワークインタフェース
34 バス
40 データメモリ
41 シミュレーション条件記憶部
42 シミュレーション結果記憶部
43 算出・判定結果記憶部
44 判定用しきい値記憶部
45 表示属性データ記憶部
45a 判定OK時描画属性データ記憶部
45b 判定NG時描画属性データ記憶部
50 外部記憶装置
51 ネットワーク
52 サーバー
53 CAD装置
61 N値設定部
70 データ表示領域
72 データ数表示部
73 データ選択ボタン
74 データ表示部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a design support apparatus and design support method for optimal design, and a computer-readable recording medium on which a program for causing a computer to execute the design support method is recorded.
[0002]
[Prior art]
Along with the improvement in computer performance in recent years, computer simulation is widely performed as a method for machine design, and its importance is increasing year by year.
[0003]
And before the actual production, the design
Examining functions can reduce development costs and development periods by reducing the number of prototypes at the product development stage, etc., which is beneficial not only for corporate activities, but also for environmental considerations such as resource saving. Become.
[0004]
On the other hand, there are many computer simulation programs that are currently on the market, but they are general-purpose, but if they are dedicated to analyzing a specific phenomenon, the method of use is difficult or necessary for the user (designer). Functions may not be included, or analysis capability may not be sufficient. Therefore, in the case where there is a clear purpose of use, a computer simulation having practicality that can be easily used by many designers cannot be realized unless it is a dedicated analysis system.
[0005]
Even in the case where a computer simulation is performed on the behavior of a sheet-like object such as paper conveyed in a copying machine, a printer, a document feeder, or a printing machine, a commercially available computer simulation program is not practical. In commercial computer simulation programs, simulation pre-processing and post-processing are executed by a dedicated pre / post tool. Convenience is low as post-processing (pre-post). Furthermore, even when a CAE (Computer-Aided Engineering) system is linked with a CAD (Computer-Aided Design) system, a function sufficient to support the design of the sheet conveyance path cannot be obtained.
[0006]
On the other hand, the operability of current computer systems has been dramatically improved by a multi-window system such as X Window and Microsoft Windows and a graphical user interface. In other words, for example, it is possible to have multiple processing screens as windows, and an event occurs when a button placed on the window is clicked or an arbitrary position is double-clicked. Can be executed.
[0007]
A design support apparatus and a design support method have already been developed for processing on the multi-window system the result of computer simulation of the behavior of a sheet material such as paper conveyed using these functions. Japanese Laid-Open Patent Publication No. 11-120220 discloses a data processing apparatus that is the basis of the design support apparatus, which takes into account the contact force between a sheet and a conveyance guide. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-116133 discloses an apparatus that considers the contact angle between the sheet guide and a conveyance guide that contacts the leading edge of the sheet, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-195052 discloses a conveyance force for conveying the sheet. Have been disclosed respectively. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-282825 discloses an apparatus that takes into consideration the moving speed of the leading edge of a sheet.
[0008]
However, in consideration of product assembly, removal of paper when a paper jam occurs, and the merging and branching of the conveyance path, the actual conveyance path includes a plurality of conveyance lines arranged at predetermined intervals at the seam. It is formed by a guide. Therefore, there is a problem that a paper jam that occurs at the joint due to the curl of the conveyed paper cannot be predicted by the design support apparatus or the design support method as described above.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is a design support apparatus and a design support method that take into account the state of an object that is actually transported, and a computer-readable program for realizing the design support method. It is an object to provide a simple recording medium.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The above object is to provide a design support device that supports the design of the transport path according to the result of simulating the movement of the object along the transport path formed by a plurality of transport guides arranged in a row with a predetermined interval. An end distance calculating means for calculating a distance between the tip of the target object that has reached the interval and the end of the conveyance guide through which the tip passes next at an arbitrary time in the simulation, and an end distance By providing a design support apparatus comprising: a determination unit that determines whether the distance calculated by the calculation unit is equal to or less than a preset threshold value and displays the determination result Achieved. According to such means, it is possible to obtain an accurate evaluation in terms of clogging of an object that may occur at the joint of the transport guide during the transport process.
[0011]
In addition, when the new time is specified by the user, the end distance calculation means is configured to calculate the distance in the period based on a simulation result in the period from the time specified in the previous operation by the user to the new time. Can be calculated. According to such means, the transport state in the entire transport process can be obtained at the design stage. Here, the determination means further determines whether or not the distance in the period is equal to or less than the threshold value, and displays the result, the presence of data to be considered in the design of the transport path, It is possible to make the user recognize without omission in the entire conveyance process.
[0012]
When the determination means determines that the distance is equal to or less than the threshold value at at least one time in the period, the simulation result at the time selected from the time when the distance is equal to or less than the threshold value is obtained. An image display means for displaying an image on the monitor may be further provided. According to such means, it is possible to selectively obtain an image display corresponding to data that needs to be particularly focused on in the design of the conveyance guide.
[0013]
In addition, if it is further provided with a sound output means for generating a sound when the determination means determines that the distance is equal to or less than the threshold at any time in the period, it is considered in the design of the transport route. The user can easily recognize the existence of data to be processed.
[0014]
In addition, when the determination unit determines that the distance is equal to or less than the threshold value at any time in the period, the simulation result up to the time when the distance is equal to or less than the threshold value is displayed on the monitor as an image. The image display means for stopping the operation can be further provided. According to such a means, the user can easily recognize the conveyance location to be considered in the design of the conveyance route along with the conveyance progress to the conveyance location.
[0015]
Here, if the image display means displays the image on the monitor according to the preset attribute when performing the stop, it is easy for the user to determine the state to be considered in the design of the transport path. An image display to be recognized can be obtained.
[0016]
Another object of the present invention is to support the design of the transport path according to the result of simulating the motion of the object along the transport path formed by a plurality of transport guides arranged in a row with a predetermined interval. A design support method, a distance calculation step for calculating a distance between a tip of an object that has reached the interval and an end of a conveyance guide through which the tip passes next at an arbitrary time in a simulation, and a distance calculation Achieved by providing a design support method comprising: a determination step of determining whether the distance calculated in the step is equal to or less than a preset threshold and displaying the determination result Is done. According to such means, it is possible to accurately evaluate the possibility of clogging of the object at the joint of the transport guide during the transport process.
[0017]
In the distance calculation step, when a new time is designated by the user, the distance in the period is calculated based on a simulation result in a period from the time designated in the previous operation by the user to the new time. It can be calculated. According to such a means, the conveyance state in the entire conveyance process can be grasped at the design stage. In the determination step, it is further possible to determine whether or not the distance in the period is equal to or less than a threshold value and display the result. According to such means, it is possible to allow the user to recognize the existence of data to be considered in the design of the transport route without omission in the entire transport process.
[0018]
In the determination step, when it is determined that the distance is equal to or less than the threshold at at least one time in the period, the simulation result at the time selected from the times when the distance is equal to or less than the threshold. An image display step of displaying an image on the monitor can be further provided. According to such a means, it is possible to selectively display only the data that needs to be particularly focused on in the design of the transport guide.
[0019]
On the other hand, when it is determined in the determination step that the distance is equal to or less than the threshold value at any time in the period, a sound output step for generating a sound may be further provided. According to such means, it is possible for the user to easily recognize the existence of data to be considered in the design of the transport route.
[0020]
In the determination step, when it is determined at any time in the period that the distance is less than or equal to the threshold value, the simulation results up to the time when the distance is less than or equal to the threshold value are displayed on the monitor and operated. An image display step for stopping the operation may be further provided. According to such a means, the user can easily recognize the conveyance location to be considered in the design of the conveyance route along with the conveyance progress to the conveyance location. Here, in the image display step, if the image is displayed on the monitor according to a preset attribute when the stop is performed, the state of the image displayed when the stop is performed in the design of the transport path. The user can easily recognize that it should be considered.
[0021]
Another object of the present invention is to design a conveyance path by a computer according to a result of simulating the movement of an object along a conveyance path formed by a plurality of conveyance guides arranged in a row with a predetermined interval. A computer-readable recording medium on which a program for assisting is recorded, wherein the program includes, on the computer, a front end of an object that has reached the interval, and an end portion of a transport guide through which the front end passes. Is calculated at an arbitrary time in the simulation, and it is determined whether or not the calculated distance is equal to or less than a preset threshold value, and a result of the determination is displayed. This is achieved by providing a recording medium. According to such means, it is possible to easily realize an accurate evaluation in terms of the possibility of the object clogging at the joint of the transport guide during the transport process.
[0022]
In addition, when a new time is specified by the user, the program causes the computer to calculate the distance in the period based on a simulation result in a period from the time specified in the previous operation by the user to the new time. Can be calculated. According to such means, it is possible to easily realize the conveyance state at the design stage in the entire conveyance process.
[0023]
The program may further cause the computer to determine whether the distance in the period is equal to or less than a threshold and display the result. According to such means, it is possible to easily realize the existence of data to be considered in the design of the transport route without omission in the entire transport process.
[0024]
The program is further selected for the computer when the distance falls below the threshold when the computer determines that the distance falls below the threshold at at least one time in the period. The result of the simulation at a certain time can be displayed as an image on the monitor. According to such means, it is possible to easily realize selective image display only for data that needs to be particularly focused on in the design of the conveyance guide.
[0025]
In addition, when the computer determines that the distance is less than or equal to a threshold value at any time in the period, the program causes the computer to perform simulation results up to the time when the distance becomes less than or equal to the threshold value. Can be displayed on the monitor and the operation can be stopped. According to such a means, it is possible to easily make the user recognize the conveyance location to be considered in the design of the conveyance route along with the conveyance progress to the conveyance location.
[0026]
The program may display an image on a monitor according to a preset attribute when the computer is stopped. According to such means, it is possible to easily realize that the user recognizes that the state of the image displayed when stopped is to be considered in the design of the transport path.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same reference numerals indicate the same or corresponding parts. In addition, the design support apparatus according to the present embodiment can be applied to the design of a conveyance path for all sheet materials, but in the following, a case of paper conveyance will be described as an example.
[0028]
FIG. 1 is a diagram showing an application window in the design support apparatus according to the embodiment of the present invention. Here, the
[0029]
As shown in FIG. 1, the
[0030]
Here, as shown in FIG. 1, in the paper data
[0031]
In addition, the initial curl
[0032]
In addition, as shown in order from the left in FIG. 1, the
[0033]
In the
[0034]
Further, in the edge proximity value /
[0035]
In addition, when the user (designer of the transport route, hereinafter simply referred to as “designer”) clicks a portion displayed as “file” in the
[0036]
FIG. 2 is an enlarged view showing the
[0037]
In practice, curling may occur due to changes in the characteristics of the
[0038]
However, in the conventional simulation, no matter how close the
[0039]
Further, the curl shape as a condition for the simulation is set based on the state of a certain test sample, but it is difficult to faithfully reflect the actual state of each sheet of paper. Therefore, in the design support apparatus according to the present embodiment, a judgment criterion for the simulation result is provided in consideration of the state of the paper that is actually conveyed. That is, for example, a threshold value is set in advance, and it is determined whether or not the distance between the
[0040]
Here, an example of the simulation and design support results shown in FIGS. 1 and 2 will be specifically described. The
[0041]
And in such a case, in order to perform effective design support based on the result obtained by simulation, it turns out that the threshold about the distance at the time of the closest needs to be larger than 0.06 millimeters. For example, the threshold S may be set to 2 millimeters.
[0042]
FIG. 3 is a diagram showing the configuration of the design support apparatus according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the
[0043]
Here, the
[0044]
In the
[0045]
The
[0046]
The display unit 30 is composed of a display or the like, and displays the
[0047]
Further, the simulation
[0048]
The simulation result storage unit 42 stores data obtained as a result of the simulation. The display attribute
[0049]
In the above simulation, the equation of motion describing the motion of paper is solved after being approximated by an algebraic expression having a finite amount of space and time. For space, typical methods include the difference method and the finite element method. For time, the Runge-Kutta method, linear acceleration method (including Newmark's beta method), Wilson's theta method, and the Houbold method. Although there is a law, the design support method and the design support apparatus according to the present embodiment can be applied without depending on these methods. That is, the design support method and the design support apparatus according to the present embodiment can obtain the solution of the displacement of the representative point of the sheet material at an arbitrary time and the force acting when the sheet material and the conveyance guide come into contact with each other. Any simulation method can be applied.
[0050]
Next, the operation of the
[0051]
In step S4, the paper transport process is sequentially calculated from the initial state to an arbitrary time. Here, the calculation at the (n + 1) th step in the simulation is performed based on the calculation result at the nth step. That is, for example, when the paper conveyance state up to time T is calculated by simulation, in the next step in the simulation, simulation at time (T + Δt) in which Δt is added to T is performed. Note that Δt is not always a constant value, and may be adjusted during the simulation so as to obtain a convergent solution.
[0052]
In step S5, such calculation is repeated a predetermined number of times. In step S6, based on the calculation result in the above simulation, it is determined whether or not the conveyance guide and the paper are in contact with each other. In step S7, a simultaneous motion equation for the paper is created in consideration of the force received from the conveyance guide when it is determined that the paper is in contact.
[0053]
In step S8, the simultaneous equations are solved. However, depending on the value of Δt, a normal solution may not be obtained. Therefore, in step S9, whether a normal solution is obtained and whether the simulation has been completed normally is determined. To be judged. At this time, if it is determined that the process has not ended normally, the process proceeds to step S21, the simulation time is returned to (T−Δt), and Δt is reset to a smaller value in step S22, and the process returns to step S4. Return.
[0054]
On the other hand, if it is determined in step S9 that the process has been completed normally, the process proceeds to step S10, where a convergence determination is made as to whether or not the obtained solution has converged. The reason for determining the convergence is that when solving the simultaneous equations, nonlinear analysis is performed in consideration of the fact that the paper can be greatly deformed, and an iterative solution method such as Newton-Raphson method is applied.
[0055]
If it is determined in step S10 that it has not converged, the process proceeds to step S20. If the number of iterations has not reached the predetermined maximum number (maximum number of loops), the process proceeds to step S5. The iterative calculation is performed. Here, the “number of iterations” is the number of iterations performed until the time T is updated at a certain time T on the simulation. When the time T is updated, it is reset and counted from 1. It will be fixed. If it is determined in step S20 that the number of iterations has reached the maximum number of loops, if the maximum number of loops is exceeded, the possibility of convergence is low, and the process proceeds to step S21.
[0056]
On the other hand, if it is determined in step S10 that it has converged, the process proceeds to step S11, where the contact force between the paper and the conveyance guide at time T and the solution regarding the position of the paper are obtained simultaneously. . Further, a design support process is performed by the design support apparatus according to the present embodiment. Specifically, for example, the obtained result is saved as a separate data file in the simulation result storage unit 42 or the
[0057]
In step S12, it is determined whether or not the time T has reached the final time for executing the simulation. When it is determined that the time T has been reached, the operation is terminated, and when it is determined that the time T has not been reached. Then, the process proceeds to step S22.
[0058]
In the above description, after all the simulations are completed, a calculation result obtained by the simulation by executing the design support program is read from the simulation result storage unit 42, and the design support process in step S11 is executed. Also good.
[0059]
Hereinafter, an example of the design support processing operation will be described with reference to the flowchart of FIG. With the start of the process in step S1, the simulation result file name is input by the user to the
[0060]
Next, in step S4, the
[0061]
On the other hand, if another event occurs in step S6, the process proceeds to step S10, where, for example, processing such as enlargement, reduction, or movement of drawing is performed and the design support processing operation is terminated, or the process returns to step S6. In step S6, when an event for instructing to end the design support processing operation occurs, the operation by the execution of the design support program is ended.
[0062]
Next, the above drawing processing operation will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When the drawing process is started in step S1, simulation result data at the selected time is read from the simulation result storage unit 42 in step S2. Note that the design data of the conveyance guide is read from the simulation
[0063]
Here, since the simulation result data is a considerable amount as a whole, data as necessary is selectively read from the simulation result storage unit 42, and the efficiency of operation and circuit configuration is improved.
[0064]
In step S3, the deformation coordinates of the paper in the coordinate system on the design drawing and the coordinates of the transport guide are converted into coordinates in the coordinate system on the display unit 30. Next, in step S4, drawing attributes corresponding to drawing objects such as preset line types, line widths, and colors are read from the display attribute
[0065]
Next, the event processing control processing operation shown in FIG. 5 will be described with reference to the flowchart of FIG. This event processing control processing operation is controlled by the event
[0066]
When an event related to drawing occurs, the drawing mode is set according to the type of the event, and the drawing process in the drawing mode is executed. Here, the drawing mode includes the initial state mode of step S3a, the continuous reverse mode of step S3b, the N step reverse mode of step S3c, the continuous order mode of step S3d, and the N step order mode of step S3e. There are a stop mode in step S3g and other modes shown in step S3f. In the above, “forward” means the forward direction in the time series in the simulation, and “reverse” means the opposite direction.
[0067]
Then, as shown in FIG. 7, in the initial state mode, the index n of the time series data is set to 0 in step S4a. Similarly, in the continuous reverse mode and the N step reverse mode, the index n is set to (n−N) in step S4b, and in the continuous order mode and the N step order mode, the index n is set to (n + N) in step S4c. . Here, in step S5, the index n is corrected to 0 when it is a negative value, and is corrected to the maximum value when it exceeds the maximum value, and the event processing control ends. The index n is referred to when designating a simulation time, and the simulation result data read from the simulation result storage unit 42 in step S2 shown in FIG. 6 is selected according to the index n.
[0068]
If an event designating another drawing mode such as enlarging or reducing drawing is input to the
[0069]
On the other hand, if no event is input to the
[0070]
From such a point, according to the design support apparatus according to the present embodiment, it is possible to visually evaluate the paper conveyance process, and therefore it is possible to easily realize the design of the optimum conveyance path.
[0071]
Next, a design support method realized by the design support apparatus according to the present embodiment will be further described with reference to the flowchart shown in FIG. In addition, the following design support method is implement | achieved by running the predetermined program described in either the design support program or the simulation program with a computer. In the following processing, the
[0072]
First, when the design support operation is started in step S1, the distance D (T) between the
[0073]
Next, at step S3, the calculated distance D (T) is displayed as the proximity distance (mm) of the edge proximity value /
[0074]
When the processing shown in FIG. 8 is executed in the simulation program, for example, when the end portions of the conveyance guide are sequentially referred to in the design support processing in step S11 shown in FIG. can do. On the other hand, when the processing is executed in the design support program, it can be performed when referring to the time T and the end of the conveyance guide during the drawing in the design support.
[0075]
Further, in the above description, the geometric shapes of the transport guides 12a, 12b, 13a, and 13b are all indicated by lines. However, as shown in FIG. 9, the
[0076]
However, in order to efficiently perform the above simulation, it is sufficient to have only data on the surface of the
[0077]
In addition, although the
[0078]
In the following, with respect to a design support method and a configuration for realizing the method for conveying the risk of actual paper jam in the
[0079]
The operations shown in FIG. 11 are the same as steps S1 to S6 and steps S7 and S10 shown in FIG. 5 with respect to steps S1 to S6 and steps S8 and S20, respectively. Steps S7 and S10 are newly added, and the operation is different in step S9. In the operation shown in FIG. 11, the distance D (T) shown in FIG. 8 is calculated for all the end portions of the conveyance guide at all times on the simulation, and the magnitude with respect to the threshold S is determined. It is assumed that these results have been saved.
[0080]
First, the evaluation process in step S7 will be described with reference to the flowchart of FIG. In the description of FIG. 12, it is assumed that the drawing currently displayed in the
[0081]
When the evaluation process is started in step S1, in step S2, the distance D (T) obtained with respect to data in which the index indicating the time series is (n−N + 1) to n and the determination result are calculated and the determination
[0082]
Here, in step S4, the drawing mode is changed to the stop mode, and the evaluation processing operation is terminated. On the other hand, if it is determined in step S3 that there is no data determined as NG, the evaluation processing operation is immediately terminated.
[0083]
Accordingly, with the evaluation processing operation shown in FIG. 12, the data existing between the data drawn in the
[0084]
Next, in the display process in step S9 shown in FIG. 11, the distance D (T) and the determination result at time T obtained for each end of the transport guide are as shown in FIG. It is displayed in the edge proximity value /
[0085]
Next, the warning process in step S10 will be described with reference to the flowchart of FIG. When this warning process is started in step S1, if it is determined in step S2 that there is data determined to be NG in the evaluation process of step S7 shown in FIG. 11, the process proceeds to step S3 and main control is performed. The
[0086]
Further, in addition to the above, as shown in FIG. 10, the display attribute
[0087]
Further, in the above embodiment, the display unit 30 displays only the conveyance process of the portion that may actually cause a paper jam in the
[0088]
In the
[0089]
Further, the
[0090]
The operation for displaying the
[0091]
Next, in step S3, the screen of the
[0092]
In step S4, any one of the data stored in the variable arrays a (0), a (1), a (2)..., A (m) is displayed in the
[0093]
At this time, when the operation end button is pressed, the display operation is ended, and when any data is selected by pressing the
[0094]
The simulation program or the design support program according to the present embodiment is recorded on a recording medium such as a CD-ROM, and the above operation is realized by reading the recording medium and executing it by a computer. Still further, any of the operations described above with reference to the flowcharts can be expressed by a program, which is realized by causing a computer to read and execute a recording medium on which the program is recorded.
[0095]
As described above, according to the design support method and the design support apparatus that realizes the method according to the present embodiment, a paper jam that may actually occur in the
[0096]
【The invention's effect】
As described above, at an arbitrary time in the simulation, the distance between the front end of the object that has reached the interval between the transport guides and the end of the transport guide through which the front end passes next is calculated, and the calculated distance is If it is determined whether or not it is equal to or less than a preset threshold value and the result is displayed, an accurate design evaluation can be shown to the user regarding clogging of an object that may occur at the joint of the transport guide during the transport process. Therefore, it is possible to effectively support the design of the conveyance path.
[0097]
Further, when a new time is designated by the user, if the distance in the period is calculated based on the simulation result in the period from the time designated by the user in the previous operation to the new time, Since the user can grasp the conveyance state in the process at the design stage, it is possible to reliably support the design of the conveyance path. Here, if it is determined whether or not the distance in the period is equal to or less than the threshold value and the result is displayed, the existence of data to be considered in the design of the transport path is leaked in the entire transport process. Therefore, the design can be supported with high reliability.
[0098]
When it is determined that the distance is less than or equal to the threshold at at least one time in the period, the simulation result at the time selected among the times when the distance is less than or equal to the threshold is displayed on the monitor. By displaying an image, it is possible to selectively display data that needs special attention in the design of the transport guide, so that the design of the transport guide can be efficiently supported.
[0099]
In addition, by generating a sound when it is determined that the distance is equal to or less than the threshold value at any time in the period, the user can easily recognize the existence of data to be considered in the design of the transport route. Therefore, design support can be performed more reliably.
[0100]
Further, when it is determined that the distance is less than or equal to the threshold value at any time in the period, the simulation results up to the time when the distance is less than or equal to the threshold value are displayed on the monitor as an operation. If the operation is stopped, the user can easily recognize the conveyance location to be considered in the design of the conveyance route as the conveyance progresses to the conveyance location, so that more effective design support can be performed.
[0101]
Here, when performing the above stop, if an image is displayed on a monitor according to a preset attribute, an image display that allows the user to easily recognize the state to be considered in the design of the transport path is provided. Therefore, design support can be performed more reliably.
[0102]
Further, the above effect can be easily obtained by executing the program by the computer using a computer-readable recording medium in which the program describing the design support is recorded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an application window in a design support apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged view showing a joint area of the conveyance guide shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a design support apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart showing a simulation operation by the design support apparatus shown in FIG. 3;
FIG. 5 is a first flowchart showing a design support processing operation according to the embodiment of the present invention;
6 is a flowchart showing the drawing processing operation shown in FIG. 5;
7 is a flowchart showing an event processing control processing operation shown in FIG. 5. FIG.
FIG. 8 is a second flowchart showing a design support processing operation according to the embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram for explaining a design support processing operation in consideration of the thickness of the conveyance guide shown in FIG. 2;
10 is a diagram showing a configuration of a display attribute data storage unit shown in FIG. 4. FIG.
FIG. 11 is a flowchart showing another example of the design support processing operation according to the embodiment of the present invention.
12 is a flowchart showing an evaluation processing operation shown in FIG.
13 is a flowchart showing the warning processing operation shown in FIG.
FIG. 14 is a diagram showing specific data display in the design support processing according to the embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a flowchart showing an operation for obtaining the display shown in FIG. 14;
[Explanation of symbols]
1 Application window
2 Pre-processing unit for simulation
3 Paper data input display section
4 Initial curl input display
5 Drawing processing operation / display area
6 Drawing operation part
7 Time data display
8 Mouse pointer
9 Coordinate display section
10 Drawing area
11 Transport drive
12,13 Transport route
12a, 12b, 13a, 13b Transport guide
13c, 13d Guide end
13e Conveying guide curved part
13f Back of conveyance guide
14 paper
14a Tip
15 Menu area
16 Edge proximity value / judgment display area
17 Seam area
20 Design support device
21 Main control unit
22 Program processing section
23 Drawing processor
24 Event processing controller
25 Display processing section
26 Program memory
27 Closest Distance Calculation Unit
28 Numerical comparison judgment unit
29 External storage interface
30 Display section
31 Operation input section
32 Sound output unit
33 Network interface
34 Bus
40 data memory
41 Simulation condition storage unit
42 Simulation result storage unit
43 Calculation / judgment result storage
44. Threshold storage unit for determination
45 Display attribute data storage
45a Drawing attribute data storage unit for determination OK
45b Drawing attribute data storage unit for determination NG
50 External storage device
51 network
52 servers
53 CAD equipment
61 N value setting section
70 Data display area
72 Number of data display
73 Data selection button
74 Data display area
Claims (20)
前記シミュレーションにおける任意の時刻において、前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出部が前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を算出する端部距離算出手段と、
数値比較判定部が、前記端部距離算出手段により算出された前記距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する判定手段とを備えたことを特徴とする設計支援装置。A design support device that supports the design of the transport path according to the result of simulating the motion of the object along the transport path formed by a plurality of transport guides arranged to have a predetermined interval,
At any time in the simulation, for transport guide data consisting of the shape and coordinate axes of the transport guide, various data such as stiffness and density determined by the Young's modulus of the object and the thickness and width of the object, and calculation The simulation conditions such as necessary parameters are read from the simulation storage unit, the object and the conveyance guide are modeled, and the conveyance process of the object is sequentially calculated from an initial state to an arbitrary time later, the conveyance guide and the conveyance guide When the object is in contact, considering the force that the object receives from the transport guide, create a simultaneous equation of motion for the object and solve it to determine the position of the object then passing after obtaining the solution of the tip and the tip of the object which is closest distance calculation unit was approaching the interval And the end portion distance calculating means for calculating a distance between the conveyance guide end that,
A numerical comparison determination unit that determines whether the distance calculated by the end distance calculation unit is equal to or less than a preset threshold value, and a drawing processing unit that displays the determination result; A design support apparatus characterized by comprising:
前記シミュレーションにおける任意の時刻において、前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決 まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出部が前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を算出する距離算出ステップと、
数値比較判定部が、前記距離算出ステップにおいて算出された前記距離が、予め設定された閾値以下であるか否かを判定して、描画処理部が前記判定の結果を表示する判定ステップとを備えたことを特徴とする設計支援方法。A design support method for supporting the design of the transport path according to the result of simulating the movement of an object along the transport path formed by a plurality of transport guides arranged to have a predetermined interval,
At any time in the simulation, the conveyance guide of the shape and the coordinate axes and the like conveyance guide data, various data such as determined from such a thickness and width Maru rigidity and density of the Young's modulus and the object of the object, calculates The simulation conditions such as parameters required for reading out from the simulation storage unit, modeling the object and the transport guide, sequentially calculating the transport process of the object from an initial state to an arbitrary time later, the transport guide and When the object is in contact, the position of the object is determined by creating a simultaneous equation of motion for the object in consideration of the force that the object receives from the transport guide and solving it. after obtaining a solution for the tip and the tip of recently the object contact distance calculation unit is approaching the interval then through A distance calculation step of calculating a distance between the conveyance guide end that,
A numerical value comparison and determination unit including a determination step of determining whether or not the distance calculated in the distance calculation step is equal to or less than a preset threshold value, and the drawing processing unit displaying the determination result. Design support method characterized by that.
前記コンピュータに、
前記搬送ガイドの形状や座標軸などからなる搬送ガイドデータ、前記対象物のヤング率や前記対象物の厚さ・幅などから決まる剛性や密度などの各種データ、計算に必要なパラメータなどのシミュレーション条件をシミュレーション記憶部から読み出し、前記対象物と前記搬送ガイドのモデリングを行い、前記対象物の搬送過程を初期状態から任意時間後まで順次逐次計算し、前記搬送ガイドと前記対象物が接触している場合には、前記対象物が前記搬送ガイドから受ける力を考慮して、前記対象物についての連立運動方程式を作成し、それを解くことによって、前記対象物の位置についての解を得た後、最近接距離算出 部に前記間隔に差しかかった前記対象物の先端と前記先端が次に通過する前記搬送ガイドの端部との距離を、前記シミュレーションにおける任意の時刻において算出させ、
数値比較判定部に、算出された前記距離が予め設定された閾値以下であるか否かを判定させて、描画処理部に前記判定の結果を表示させることを特徴とするプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。A program for supporting the design of the transport path by a computer is recorded according to the result of simulating the motion of the object along the transport path formed by a plurality of transport guides arranged in a row with a predetermined interval. A computer-readable recording medium,
In the computer,
Simulation conditions such as conveyance guide data consisting of the shape and coordinate axes of the conveyance guide, various data such as rigidity and density determined by the Young's modulus of the object and the thickness and width of the object, and parameters necessary for calculation When reading from a simulation storage unit, modeling the object and the conveyance guide, sequentially calculating the conveyance process of the object from an initial state to an arbitrary time later, and the conveyance guide and the object are in contact In consideration of the force that the object receives from the transport guide, a simultaneous equation of motion for the object is created and solved to obtain a solution for the position of the object. the distance between the conveyance guide end tip and the tip of the object which approaching the interval contact distance calculation unit is then passed through the simulation Is calculated at an arbitrary time in Shon,
A computer-readable recording of a program characterized by causing a numerical comparison determination unit to determine whether or not the calculated distance is equal to or less than a preset threshold value, and causing the drawing processing unit to display the determination result Possible recording media.
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---|---|---|---|
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